橋梁畢業(yè)設(shè)計外文翻譯--東海大橋——中國第一座特長跨海大橋

1、<p><b>　　附錄A 外文翻譯</b></p><p>　　東海大橋——中國第一座特長跨海大橋</p><p><b>　　摘要</b></p><p>　　東海大橋是上海到洋山深水港的重要配套工程，東海大橋總長32.5公里，是中國第一座特長跨海大橋。東海大橋起于上海蘆潮港跨越大海與洋山港連接，工程規(guī)模決

2、定了東海大橋有以下特點：施工環(huán)境惡劣，技術(shù)難度高，工期緊。因此，該橋的設(shè)計遇到從來沒有遇到過的一系列問題，為解決這些問題，必須經(jīng)過詳細(xì)分析和研究。設(shè)計者們制定了保證海上安全有效施工方案和技術(shù)。大橋的施工從2002年6月至2005年10月近40多個月時間，是一個成功的典范。</p><p>　　關(guān)鍵詞：東海大橋 非航道跨 打入鋼管樁 預(yù)制橋墩 全跨預(yù)制 斜拉橋 組合箱梁 </p><

3、p><b>　　1.1 工程概要</b></p><p>　　1.1.1 施工條件</p><p>　　大橋位于超過130mm 厚第四紀(jì)松散地層，有26公里海水深度達(dá)10—20m，橋址處水流流速約為2.0～2.5m/s，最大浪高為百年一遇的6.19m，最大風(fēng)速36.0m/s。橋址處受海洋氣候和條件影響巨大，象風(fēng)、浪、水流、暴風(fēng)、霧和雨等，因此，施工時間240

4、天用于下部結(jié)構(gòu)施工，180天用于橋墩及及主梁施工。</p><p>　　1.1.2 大橋總體規(guī)劃</p><p>　　大橋長32.5公里，大約90%位于海上，包括一個主要通航航道，3個輔助航道，非通航孔及連接港口的引橋。表格一列出了大橋的總體資料。東海大橋設(shè)計時速80km/h，雙向三車道，根據(jù)中國高速公路設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)，采用31.5m寬標(biāo)準(zhǔn)橋面寬度。大橋設(shè)計荷載依據(jù)中國標(biāo)準(zhǔn)車道荷載(每秒15m

5、 20t標(biāo)準(zhǔn)卡車重量和一輛55輪軸特殊卡車)，依據(jù)標(biāo)準(zhǔn)集裝箱車道荷載進(jìn)行校核(每秒10m 55t重集裝箱卡車)。大橋施工中各種各樣的構(gòu)件包括打樁船插打5700根打入樁，海上平臺700根鉆孔灌注樁施工，海上機(jī)械吊裝822個巨型橋墩，2500t其重船吊裝670片1700～2000t箱梁。東海大橋直線長度長，另外，緊張的工期中還有各種橋梁結(jié)構(gòu)。東海大橋?qū)κ┕C(jī)具個需求十分廣泛，船舶數(shù)量達(dá)到200艘，包括85m高打樁船，2艘2500t起重船，而

6、且還有數(shù)量眾多的海上施工平臺、臨時棧橋、船塢，為了加快施工進(jìn)度，專門準(zhǔn)備350000m2制作橋梁構(gòu)件的預(yù)制廠。</p><p>　　1.2 海上非通航孔跨</p><p>　　1.2.1 橋跨總體布置</p><p>　　為了設(shè)計非通航跨，大橋設(shè)計者考慮了眾多因素，數(shù)據(jù)分析顯示，當(dāng)跨度超過50m ,潮流對墩的影響可忽略不記。在這個前提下，通過采用不同跨徑、結(jié)構(gòu)形

7、式和施工方案來研究對工程的影響，結(jié)論是最為經(jīng)濟(jì)的方式是上部結(jié)構(gòu)采用60m和70m跨預(yù)應(yīng)力箱梁，基礎(chǔ)采用直徑1.5m鋼管樁。預(yù)應(yīng)力箱梁采用預(yù)制辦法，并且整跨安裝，這樣不僅可以滿足施工期限要求，減少施工荷載，降低風(fēng)險，還可提高工程質(zhì)量。采用6到7個60m跨或5～6個70m跨預(yù)應(yīng)力箱梁形成一個連續(xù)單位是一個十分普遍的橋跨布置方案。同時考慮到從海岸到深海區(qū)潮流及沖刷深度逐漸增加，并且深海區(qū)水流流向更易變，故采用60m和70m兩種跨徑，在近岸地區(qū)

8、則更多采用60m 跨徑。</p><p>　　表1 橋梁總體資料信息</p><p><b>　　續(xù)表 1</b></p><p>　　1.2.2 上部結(jié)構(gòu)</p><p>　　總體上說60m和70m跨等高度梁的工程耗資僅比變高度梁多一點，但考慮到制作方便、運輸和安裝，60m 跨箱梁采用3.5m高，70m跨采用4.0m

9、高，另外等高度梁的一個優(yōu)點是在橋墩上簡支安裝方便，而且墩頂平面為兩簡支跨間濕接頭施工提供良好的工作區(qū)域。整個大橋橫向分為兩個獨立的橋跨，60m和70m跨主梁是由強(qiáng)度為32.4MPa的高性能混凝土澆筑的單箱結(jié)構(gòu)。橋面15.25m 寬，底板7.25m寬，頂板伸出懸臂4.0m，頂板0.26～0.55m厚?？缰兄髁焊拱搴偷装宸謩e為0.4m和0.25m厚，由于支座處應(yīng)力情況適當(dāng)加厚。主梁內(nèi)部施加三向預(yù)應(yīng)力，同時外部預(yù)留預(yù)應(yīng)力管道以備以后之需。大橋

10、縱向采用兩種預(yù)應(yīng)力施加工藝，分別為12根和17根直徑15.2m高強(qiáng)鋼束，施加橫向預(yù)應(yīng)力采用直徑15.2m高強(qiáng)鋼束，豎向預(yù)應(yīng)力施加采用直徑32m預(yù)應(yīng)力高強(qiáng)螺紋鋼筋。60m跨每片重1700t，70m為2000t。0.8米厚邊跨橫梁與主梁一同預(yù)制，中間支座1.6米厚橫梁現(xiàn)場澆筑，爾后濕接頭施工，預(yù)制廠沒有預(yù)制中跨橫梁車間，因此，為了在滿足在主梁運輸、安裝過程中的應(yīng)力要求，通過加強(qiáng)端部截面來提高扭轉(zhuǎn)剛度。60m和70m箱梁</p>

11、<p>　　1.2.3 下部結(jié)構(gòu)</p><p>　　60m及70m跨連續(xù)梁均采用鋼管樁基礎(chǔ)，為了降低各個方向產(chǎn)生的波浪力，兩個獨立橋各自有一個圓形承臺。由于航道橋基礎(chǔ)受力較大，因此基礎(chǔ)的樁數(shù)目眾多，橫向排列的兩個橋墩分別修建各自的多邊形承臺。為有效抵抗水平力并減少水平位移，鋼管樁均采用斜樁形式，斜樁最大斜度為1:45，每根樁長約為60m。鋼管樁底部壁厚18mm，螺旋焊接，為抵抗巨大的應(yīng)力并考慮腐蝕

12、厚度，鋼管樁頂端壁厚達(dá)到25mm，直線焊接。鋼管樁除采用增加腐蝕厚度外還采用涂抹防腐蝕保護(hù)層的辦法防腐。70m跨連續(xù)箱梁圓形承臺直徑11m，8根直徑1.5m鋼管樁排列于直徑7.4m圓形區(qū)域內(nèi)，而60m跨連續(xù)箱梁承臺直徑為10m，7根鋼管樁其中一根插打于中心位置，其余6根插打于6.4m直徑圓形區(qū)域內(nèi)。承臺施工采用300mm 厚預(yù)制混凝土圍堰，無論是將圍堰吊裝到位還是澆筑封底混凝土，所有施工荷載均由鋼管樁承受，每個墩臺有4根鋼管樁支撐圍堰。

13、在這部分共有4862根鋼管樁，510個獨立承臺，海上大部分橋梁施工中鋼管樁的打設(shè)采用國產(chǎn)D125-型柴油機(jī)打樁錘打樁機(jī)進(jìn)行插打。樁的 位置利用GPS精確定位，鋼管樁最大可打設(shè)85m，因此打設(shè)到設(shè)計高程的鋼管樁必須</p><p>　　非航道橋有700個承臺，承臺施工受到海上大風(fēng)、波浪、及水流影響較大，因此設(shè)計者采用大剛度、小變形、高性能混凝土圍堰以抵抗波浪和水流沖擊力。圍堰中安裝可拆除多功能鋼桁梁，施工期間，圍堰

14、及封底混凝土重量通過鋼桁梁傳遞給鋼管樁。在潮水較平靜期間進(jìn)行圍堰下沉，并在下沉到位后及時進(jìn)行鋼管樁與圍堰連接以抵抗波浪和水壓力，澆筑封底混凝土后承臺便可以有一個無水施工環(huán)境。非航道橋有800個預(yù)制橋墩分塊拼裝，每個構(gòu)件約12m高300t重，現(xiàn)澆濕接縫在豎向連接預(yù)制箱型截面橋墩和承臺，現(xiàn)澆濕接縫也可以覆蓋橋墩鋼筋以提高結(jié)構(gòu)耐久性。橋墩預(yù)制完成后，必須嚴(yán)格控制底部水平度、墩高和傾斜度，有斜面的 混凝土短支柱精確安放于承臺上作為定向設(shè)備，短柱

15、安裝后橋墩可沿斜面滑至位置，焊接承臺與橋墩間鋼筋再澆筑濕接縫混凝土。</p><p><b>　　1.3 主跨</b></p><p>　　1.3.1 大橋簡介</p><p>　　根據(jù)通航需要，主要航道橋為主跨420m的斜拉橋，主要的考慮因素包括施工進(jìn)度管理、確保結(jié)構(gòu)耐久性及在交通荷載下減少振動作用。設(shè)計荷載除車道荷載(相當(dāng)于歐洲鐵路標(biāo)準(zhǔn)

16、荷載中雙線鐵路荷載的0.8倍)，還有沿縱橋向110kN/m的均布荷載。對于此類跨度的 斜拉橋主梁形式有多種選擇方案，例如鋼箱梁、混凝土箱梁、鋼—混組合平板梁及鋼—混組合箱梁。經(jīng)過仔細(xì)研究各種方案，考慮各種因素諸如施工進(jìn)度、抵抗活載剛度、橋面板適用壽命和工程耗資，設(shè)計者最終選擇鋼—混凝土組合箱梁作為主要形式以符合使用和環(huán)境條件，同時滿足工期要求。</p><p><b>　　1.4 構(gòu)造</b&g

17、t;</p><p>　　主航道橋為5跨73+132+420+132+73(共830m)單索面雙塔斜拉橋和輔助墩，輔助墩用于加大橋剛度并減少主塔與主梁的外加應(yīng)力。在主梁為鋼—混組合箱梁結(jié)構(gòu)，主塔為鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，斜拉索為直徑7mm的電鍍并聯(lián)線，采用HiAm錨固系統(tǒng)。斜拉索沿橋面中線包括2個并列平面，間距2m ，主塔兩側(cè)斜拉索24對，沿主梁方向間距8m,沿主塔高度間距2.2m。主塔由基礎(chǔ)支撐，基礎(chǔ)由38根鉆孔灌注樁

18、組成，每根樁110m長，直徑2.5m。</p><p><b>　　1.5 上部結(jié)構(gòu)</b></p><p>　　4 m高主梁是由3個單箱結(jié)構(gòu)組成的結(jié)構(gòu)，箱梁頂面由35.5MPa高強(qiáng)度混凝土組成，寬33.0m，其中懸臂4.5m，箱梁其余部分由屈服強(qiáng)度345MPa的橋梁結(jié)構(gòu)用鋼組成?；炷撩姘?80mm 厚，在腹板頂增至550mm，標(biāo)準(zhǔn)鋼結(jié)構(gòu)部分由底板、斜腹板、豎向腹

19、板及翼緣板組成。主塔底部、邊跨及輔助跨頂部平板比標(biāo)準(zhǔn)鋼結(jié)構(gòu)厚一些，底板和腹板采用8mm厚U型肋加勁，主梁擋板為上翼緣24mm 厚的鋼桁架結(jié)構(gòu)。為了設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)鋼—混組合箱梁，設(shè)計者采用直徑22mm抗剪螺栓連接箱型結(jié)構(gòu)和混凝土面板，一種450mm長,安裝于上部鋼翼緣邊緣以抵消橫向彎矩，另一種類型為200mm長。</p><p>　　主塔為32.4MPa高強(qiáng)鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，位于橋面板上部為倒Y型，橋面板以下部分為不規(guī)則寬

20、度的箱型結(jié)構(gòu)，主塔橫向上部、中部、下部分別為7、4、2m及37～28m,主塔縱向?qū)挾?m。2/3的斜拉索由鋼錨箱與主塔剛性連接，另外1/3斜拉索由于水平分力較小，則直接與主塔混凝土連接，大橋共有224根斜拉索由電鍍并聯(lián)線制成，每根拉索最多由283根、最少121根直徑7mm的線組成。橋面部分由工廠預(yù)先制作，然后懸臂拼裝，輔助墩及邊跨橋面浮運至現(xiàn)場并由浮吊吊裝，標(biāo)準(zhǔn)構(gòu)件浮運至現(xiàn)場后由主梁上的起重機(jī)進(jìn)行吊裝，構(gòu)件吊裝完成后首先與鋼結(jié)構(gòu)部分進(jìn)行

21、連接再澆筑濕接縫混凝土。由于斜拉索的張力致使橋面表面混凝土產(chǎn)生壓力，因此在澆筑濕接縫后再安裝斜拉索并張拉1到2天，使混凝土達(dá)到足夠強(qiáng)度承受壓力。每片構(gòu)件安裝約4—5天，整座橋共有107塊構(gòu)件，包括96塊標(biāo)準(zhǔn)構(gòu)件、8m長合攏塊構(gòu)件，主塔附近8塊5m長構(gòu)件及邊跨2塊6.58m構(gòu)件，除大橋兩端0.5m長混凝土面板外其余構(gòu)件均為工廠預(yù)制，大橋兩端為了保證施工質(zhì)量，必須現(xiàn)場填充接縫混凝土，構(gòu)件應(yīng)按一下工序制作：(a)制作鋼結(jié)構(gòu)部分(b)一次性不能

22、用少于5塊構(gòu)件拼裝鋼結(jié)構(gòu)(c)確</p><p><b>　　1.6 下部結(jié)構(gòu)</b></p><p>　　兩座主塔建造在兩個樁基礎(chǔ)上，每個基礎(chǔ)包括38根長110m直徑2.5m鉆孔灌注樁，每個承臺寬28m，長56m，厚7m，主塔基礎(chǔ)分別依據(jù)波浪影響和船只撞擊分別進(jìn)行縱向及橫向設(shè)計。主塔基礎(chǔ)施工借助于鋼管桁架結(jié)構(gòu)施工平臺，該設(shè)計借鑒海上石油鉆井平臺經(jīng)驗，利用鋼圍堰進(jìn)行

23、承臺施工，鋼圍堰與施工平臺分別制作浮運至現(xiàn)場進(jìn)行連接，主塔基礎(chǔ)施工工序如下：(a)打設(shè)定位樁并吊放鋼吊箱(b)鉆孔灌注樁施工(c)澆筑封底混凝土(d)澆筑承臺。鋼管桁架平臺與鋼圍堰的連接能加強(qiáng)剛度以抵抗基礎(chǔ)上巨大水流沖擊力，不僅節(jié)省工期，結(jié)構(gòu)也更加安全，這種方法在整個東海大橋施工中廣泛應(yīng)用。</p><p><b>　　1.7 結(jié)論</b></p><p>　　本項

24、工程中大量施工方法在中國首次采用：橋梁中混凝土部分大部分由工廠預(yù)制并由起重機(jī)吊裝，包括承臺圍堰、300t重橋墩和重達(dá)2000t的整跨主梁。澆筑承臺與預(yù)制橋墩間的濕接縫有效提高其耐久性，海上吊裝誤差得到精確控制，80m長無縫鋼管樁一次性打至設(shè)計高程。本應(yīng)海上施工的任務(wù)在陸上完成，不僅在工程進(jìn)展中降低風(fēng)險，還能夠加快施工進(jìn)度，保持施工緊張有序進(jìn)行。大橋四年內(nèi)完工，回顧工程施工進(jìn)展，可以認(rèn)為這座中國首座特長跨海大橋的施工技術(shù)方案十分成功！感謝